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為什麼高碳鋼沒有屈服平台

發布時間:2021-02-18 07:09:17

A. 為什麼低碳鋼和高碳鋼的加工性不如中碳鋼

論機加工的話,主要受硬度和塑韌性影響,隨含碳量的增加硬度升高,塑韌性下降。故在中碳鋼的時候,達到合適的配比,即具備一定硬度,避免產生粘刀,又具備一定塑韌性,不會開裂。

B. 為什麼低碳鋼會有屈服平台

鋼材本身的特性,是鋼材延性好,變形能力強,內力重分布強的前提。

C. 為什麼低碳鋼其有較好的塑性而高碳鋼具有較好的耐摩性急急急急急急急

低碳鋼
低碳鋼(low carbon steel)
又稱軟鋼, 含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造, 焊接和切削, 常用於製造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。
碳含量低於0.25%的碳素鋼,因其強度低、硬度低而軟,故又稱軟鋼。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼,天多不經熱處理用於工程結構件,有的經參碳和其他熱處理用於要求耐磨的機械零件。
低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體,其強廖和硬度較低,塑性和韌性較好。因此,其冷成形性良好可採用卷邊、折彎、沖壓等方法進行冷成形。這種鋼翅具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳鋼硬度很低,切削加工性不佳,淬火處理可以改善其切削加工性。
低碳鋼有較大的時效傾向,既有淬火時效傾向,曩有形變時效傾向。當鋼從高溫較快冷卻時,鐵素體刮碳、氮過飽和,它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮州物,因而鋼的強度和硬度提高,而塑性和韌性降低,筻種現象稱為淬火時效。低碳鋼即使不淬火而空冷也乏產生時效。低碳鋼經形變產生大量位錯,鐵素體中自碳、氮原子與位錯發生彈性交互作用,碳、氮原子聚身在位錯線周圍。這種碳、氮原子與位錯線的結合體稱歲柯氏氣團(柯垂耳氣團)。它會使鋼的強度和硬度提高而塑性和韌性降低,這種現象稱為形變時效。形變時交比淬火時效對低碳鋼的塑性和韌性有更大的危害性在低碳鋼的拉伸曲線上有明顯的上、下兩,爪屈服點。占上屈服點出現直到屈服延伸結束,在試樣表面出現d於不均勻變形而形成的表面皺褶帶,稱為呂德斯帶。刁少沖壓件往往因此而報廢。其防止方法有兩種。一種高預形變法,預形變的鋼放置一段時間後沖壓時也會產生呂德斯帶,因此預形變的鋼在沖壓之前放置時間刁宜過長。另一種是鋼中加入鋁或鈦,使其與氮形成穩目的化合物,防止形成柯氏氣團引起的形變時效。
低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶{鋼板,用於製作各種建築構件、容器、箱體、爐體和農』機具等。優質低碳鋼軋成薄板,製作汽車駕駛室、發i機罩等深沖製品;還軋成棒材,用於製作強度要求不i的機械零件。低碳鋼在使用前一般不經熱處理,碳含{在0.15%以上的經滲碳或氰化處理,用於要求表層{度高、耐磨性好的軸、軸套、鏈輪等零件。
低碳鋼由於強度較低,使用受到限制。適當增加碳鋼中錳含量,並加入微量釩、鈦、鈮等合金元素,可j大提高鋼的強度。若降低鋼中碳含量並加入少量鋁、{量硼和碳化物形成元素,則可得到超低碳貝氏體組夠其強度很高,並保持較好的塑性和韌性。

中碳鋼
中碳鋼
medium carbon steel
碳量0.25%~0.60%的碳素鋼。有鎮靜鋼、半鎮靜鋼、沸騰鋼等多種產品。除碳外還可含有少量錳(0.70%~1.20%)。按產品質量分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。熱加工及切削性能良好,焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高,而塑性和韌性低於低碳鋼。可不經熱處理,直接使用熱軋材、冷拉材,亦可經熱處理後使用。淬火、回火後的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。能夠達到的最高硬度約為HRC55(HB538),σb為600~1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中,中碳鋼得到最廣泛的應用,除作為建築材料外,還大量用於製造各種機械零件。
中碳鋼的焊接
中碳鋼含碳量比低碳鋼高,強度較高,焊接性較差。常用的有35、45、55號鋼。中碳鋼焊條電弧焊及其鑄件焊補的主要特點如下:
(1)熱影響區容易產生淬硬組織。含碳量越高,板厚越大,這種傾向也越大。如果焊接材料和工藝規范選用不當,容易產生冷裂紋。
(2)由於基本金屬含碳量較高,所以焊縫的含碳量也較高,容易產生熱裂紋。
(3)由於含碳量的增高,所以對氣孔的敏感性增加。因此對焊接材料的脫氧性,基本金屬的除油除銹,焊接材料的烘乾等,要求更加嚴格。

編輯詞條高碳鋼
high carbon steel
常稱工具鋼 , 含碳量從0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。錘, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼製造; 切削工具如鑽頭, 絲攻, 鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼製造。
高碳鋼的焊接
高碳鋼由於含碳量高,焊接性能很差。其焊接有如下特點:(1)導熱性差,焊接區和未加熱部分之間產生顯著的溫差,當熔池急劇冷卻時,在焊縫中引起的內應力,很容易形成裂紋。
(2)對淬火更加敏感,近縫區極易形成馬氏體組織。由於組織應力的作用,使近縫區產生冷裂紋。
(3)由於焊接高溫的影響,晶粒長大快,碳化物容易在晶界上積聚、長大,使焊縫脆弱,焊接接頭強度降低。
(4)高碳鋼焊接時比中碳鋼更容易產生熱裂紋。

D. 拉伸試驗的過程中在剛開始拉的時候出現下屈服,是為什麼,哪裡沒設置好

我覺得您提的問題很復雜,本人就第三個問題和您探討一下:
金屬屈服階段呈現的不同形態,是與材料的塑性變形能力、
塑性變形抗力以及形變強化能力等等三方面的因素有關,是這三方面綜合的結果。
就第一個問題,鋼中C或N很低還會出現屈服現象。這是我常時間試驗的結果。
另外,有沒有考慮冷加工的影響?
應該與金屬的晶粒結構有關
有的是體心結構有的面心結構,
體現的性能就不同了。
沒有明顯屈服的原因是冷軋鋼帶有了一定的延伸率。
出現鋸齒性屈服的材料我們一般認為比平台屈服的成型能力差,當然沒有屈服的材料是最理想的了。

如果對鋼帶進行成型前的提前延伸到一定程度,屈服平台一般會消失。
從材料學角度講:(1)屈服現象(物理屈服現象)是鋼材的一個特性,不能單純從降低C,N上來消除屈服現象,因為鋼中的C是要有一定含量的,應該運用熱處理手段來消除屈服現象,採用「預變形處理」。(2)應該從能量角度來考慮,金屬整體彼此相連,他們之間有能量傳遞,由於多晶體塑性變形是相鄰晶粒逐個進行的,位錯源的開動往往是一個區域的晶粒的應力集中區域,從而在不同步中表現出來宏觀的現象,
1、鋼中C、N很低時也會出現屈服,我們生產的烘烤硬化鋼C和N總含量只有幾十ppm,而且還有部分被微合金元素固定,但個別卷還是出現屈服現象
2、當然不是所有的晶粒同時克服了柯氏氣團,是一部分晶粒的位錯首先運動,擺脫了合金元素的束縛,發生了塑性變形,這部分晶粒發生塑性變形後,必然會產生加工硬化,強度升高,則在應力的繼續作用下,其它的晶粒的位錯才開始了運動,出現屈服,直至這個過程結束,屈服現象結束,鋼進入整體塑性變形階段,這個原理有一個很重要的應用,因為它可以解釋拉伸應變痕產生的原因,拉伸應變痕就是在沖壓的過程中鋼板出現了屈服現象,造成部分晶粒首先發生塑性變形在鋼板上留下變形痕,此時其它的晶粒中的位錯還沒有開動,所以冷軋板出現屈服現象對其沖壓性能是極其不利的。
3、出現鋸齒及其長短的原因和鋼的成分,狀態,拉伸速率和加工硬化指數等有關,如果能明白第2個問題,這個也不難理解,平台的延伸長度隨鋼的含碳量增加而減少,當含碳量增至0.6%以上,平台消失。關於鋸齒形的問題,深究其原因,我認為是碳氮低等越純凈的鋼其加工硬化指數(n值)越高,只要給與微弱的變形所增加的應力就已大於其它部分晶粒位錯開動的應力,導致其它部分晶粒開始塑性變形。所以鋸齒有長有短,我不太明白你的平台型屈服的含義,屈服平台的形狀基本都是鋸齒形,只是鋸齒的大小不太相同而已,你的意思是比較平滑的屈服平台嗎,理論上是不應該有的,但是可能是坐標尺的原因,一些平台看起來有些平坦。
4、對於低碳鋼沒有屈服平台的原因教科書已經給了解釋,就是沒有形成柯氏氣團。

E. 為什麼高碳鋼碳含C量沒有生鐵高

含碳量是相對而言。。。
生鐵鑄鐵含碳量都是比鋼要高的。。
鋼的含碳量高,那就是是鑄鐵或者生鐵,不是鋼

F. 金屬材料在拉伸試驗時都會出現屈服點嗎

一般來講金屬材料在進行拉伸,也就是變形,完整過程都會出現屈服點,可能存在個別的材料屈服點不明顯

G. 為什麼綜合力學性能好的鋼為中碳鋼

綜合力學性能指「強韌配合性能」,即材料既要有高的強度,又要有好的韌性。鋼材碳含量高則強度高,韌性差;碳含量低則韌性好,強度低。中碳鋼兼顧了強度和韌性較好的特性。

H. 拉伸時低碳鋼的屈服高低點如何確定

如果有屈服平台,就用屈服平台上的最大值和最小值,分別稱為屈服上限和屈服下限,但是如果沒有明顯的屈服平台,就無法確定上下屈服點了,只能通過0.2%應變對應的應力值作為屈服點。

I. 請問一下鋼結構的力學性能是什麼

鋼材的力學性能是指標准條件下鋼材的屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能和沖擊韌性等,也稱機械性能。

1. 屈服強度
鋼材單向拉伸應力—應變曲線中屈服平台對應的強度稱為屈服強度,也稱屈服點,是建築鋼材的一個重要力學特徵。屈服點是彈性變形的終點,而且在較大變形范圍內應力不會增加,形成理想的彈塑性模型。低碳鋼和低合金鋼都具有明顯的屈服平台,而熱處理鋼材和高碳鋼則沒有。
2. 抗拉強度
單向拉伸應力—應變曲線中最高點所對應的強度,稱為抗拉強度,它是鋼材所能承受的最大應力值。由於鋼材屈服後具有較大的殘余變形,已超出結構正常使用范疇,因此抗拉強度只能作為結構的安全儲備。
3. 伸長率
伸長率是試件斷裂時的永久變形與原標定長度的百分比。伸長率代表鋼材斷裂前具有的塑性變形能力,這種能力使得結構製造時,鋼材即使經受剪切、沖壓、彎曲及捶擊作用產生局部屈服而無明顯破壞。伸長率越大,鋼材的塑性和延性越好。
屈服強度、抗拉強度、伸長率是鋼材的三個重要力學性能指標。鋼結構中所有鋼材都應滿足規范對這三個指標的規定。
4. 冷彎性能
根據試樣厚度,在常溫條件下按照規定的彎心直徑將試樣彎曲180°,其表面無裂紋和分層即為冷彎合格。冷彎性能是一項綜合指標,冷彎合格一方面表示鋼材的塑性變形能力符合要求,另一方面也表示鋼材的冶金質量(顆粒結晶及非金屬夾雜等)符合要求。重要結構中需要鋼材有良好的冷、熱加工工藝性能時,應有冷彎試驗合格保證。
5. 沖擊韌性
沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力,它用鋼材斷裂時所吸收的總能量來衡量。單向拉伸試驗所表現的鋼材性能都是靜力性能,韌性則是動力性能。韌性是鋼材強度、塑性的綜合指標,韌性越低則發生脆性破壞的可能性越大。韌性值受溫度影響很大,當溫度低於某一值時將急劇下降,因此應根據相應溫度提出要求。

J. 為什麼高碳鋼比低碳鋼難控制質量

因為高碳鋼比較跪.

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